(57)【要約】【課題】内燃機関の排気浄化触媒の暖機を促進する。【解決手段】制御装置１００は、吸気バルブ２０８及び排気バルブ２０９の動弁特性を変更可能な動弁装置１０と、燃料の噴射を行うインジェクタ２０７と、排気ガスを浄化する触媒２４３とを備えたエンジン２００の動作状態を制御する。これは、エンジン２００の始動直後に、少なくとも一つの気筒２ａにおける燃料の噴射を行わないように、インジェクタ２０７を制御する燃料噴射制御部１１０と、少なくとも一つの気筒２ａ内で圧縮された空気の温度が、第１所定温度以上となるタイミングで排気バルブ２０９を開くことで、排気ガスに代えて圧縮された空気を触媒２４３に向けて排気するように、動弁装置１０を制御する弁制御部１２０とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気弁及び排気弁の動弁特性を変更可能な可変動弁機構と、燃料の噴射を行う燃料噴射手段と、排気ガスを浄化する触媒とを備えた内燃機関の動作状態を制御する内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の始動直後に、少なくとも一つの気筒における前記燃料の噴射を行わないように、前記燃料噴射手段を制御する燃料噴射制御手段と、
前記少なくとも一つの気筒内で圧縮された空気の温度が、第１所定温度以上となるタイミングで前記排気弁を開くことで、前記排気ガスに代えて前記圧縮された空気を前記触媒に向けて排気するように、前記可変動弁機構を制御する弁制御手段と
を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記弁制御手段は、前記少なくとも一つの気筒におけるピストンが上死点付近に位置するタイミングで前記排気弁を開くように、前記可変動弁機構を制御することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記少なくとも一つの気筒内の圧力を取得する圧力取得手段を更に備え、
前記弁制御手段は、前記取得された圧力が所定圧力以上となるタイミングで前記排気弁を開くように、前記可変動弁機構を制御することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記弁制御手段は、前記排気弁を閉じてから前記吸気弁を開くように、且つ、前記少なくとも一つの気筒のピストンが下死点付近に位置するタイミングで前記吸気弁を閉じるように、前記可変動弁機構を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記弁制御手段は、前記排気弁を閉じる際の前記少なくとも一つの気筒内の圧力と前記吸気弁が閉じられた際の前記少なくとも一つの気筒内の圧力との圧力差が所定圧力差より小さくなるタイミングで前記排気弁を閉じるように、前記可変動弁機構を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記排気ガスの排気温度を取得する排気温度取得手段を更に備え、
前記弁制御手段は、前記排気温度取得手段によって取得された前記排気温度が、第２所定温度よりも低い場合には、前記吸気弁を閉じたままとするように前記可変動弁機構を制御する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記排気ガスの排気温度を取得する排気温度取得手段を更に備え、
前記弁制御手段は、前記排気温度取得手段によって取得された前記排気温度が低いほど、前記吸気弁と前記排気弁とが共に開くバルブオーバラップ量を増加させるように、前記可変動弁機構を制御する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車のエンジン等である内燃機関の制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気ガスを浄化する触媒（以下、適宜「排気浄化触媒」ともいう）を早期に活性化する技術として、例えば特許文献１では、複数気筒のうち一部の気筒をモータリング状態にして二次空気を供給するエアポンプとして作動させる技術が提案されている。特許文献２では、吸気バルブや排気バルブを圧縮工程で開弁させ、圧縮仕事量を低下させることにより、始動性を向上させる技術が開示されている。特許文献３では、噴射停止気筒の排気バルブを１サイクル中に複数回噴射して、排気マニホールド内で未燃空気と高温排気ガスを混合させて、後燃えを発生させることにより、触媒を暖機する技術が開示されている。特許文献４では、排気弁の開弁時期を遅らせて、燃焼ガスを気筒内で再圧縮することにより、触媒の暖機を促進する技術が開示されている。特許文献５では、低温時に排気弁の閉タイミングを遅角して排ガス中の未燃炭化水素（以下、適宜「未燃ＨＣ」ともいう）を再燃焼させる技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１３２１８８号公報
【特許文献２】特開２００４−３６４２９号公報
【特許文献３】特開２００１−１８２６０１号公報
【特許文献４】特開２０００−１３０１９４号公報
【特許文献５】特開２００３−１２０３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、圧縮加熱するタイミングが十分に考慮されておらず、触媒の暖機の促進を必ずしも十分に行うことはできないという技術的問題点がある。
【０００５】
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、排気浄化触媒の暖機を促進する内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の内燃機関の制御装置は上記課題を解決するために、吸気弁及び排気弁の動弁特性を変更可能な可変動弁機構と、燃料の噴射を行う燃料噴射手段と、排気ガスを浄化する触媒とを備えた内燃機関の動作状態を制御する内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関の始動直後に、少なくとも一つの気筒における前記燃料の噴射を行わないように、前記燃料噴射手段を制御する燃料噴射制御手段と、前記少なくとも一つの気筒内で圧縮された空気の温度が、第１所定温度以上となるタイミングで、前記排気弁を開くことで前記排気ガスに代えて前記圧縮された空気を前記触媒に向けて排気するように、前記可変動弁機構を制御する弁制御手段とを備える。
【０００７】
本発明の内燃機関の制御装置によれば、その動作時には、内燃機関の始動直後に、少なくとも一つの気筒における燃料の噴射を行わないように、燃料噴射制御手段によって燃料噴射手段が制御される。ここに「始動直後」とは、始動後であって当該少なくとも一つの気筒についてのファイアリング運転が行われる前までの期間を意味する。即ち、例えば複数の気筒のうち少なくとも一つの気筒は、燃料の噴射が行われず、例えば電動モータ等によって駆動されるモータリング運転が行われる。尚、他の気筒は、通常の燃料の噴射が行われ、気筒内の爆発によって駆動されるファイアリング運転が行われる。この際、弁制御手段によって、少なくとも一つの気筒内で圧縮された空気の温度が、第１所定温度以上となるタイミングで、排気弁を開くように可変動弁機構が制御される。即ち、弁制御手段によって、モータリング運転された気筒内の空気が圧縮加熱され第１所定温度以上となるまで、吸気弁及び排気弁を閉じるように制御された後に、排気弁を開くように可変動弁機構が制御される。排気弁が開かれると、圧縮されたこと即ち圧縮加熱されたことで、モータリング運転された気筒内の第１所定温度以上となった空気は、気筒内と排気弁を介して連通状態となった例えば排気通路へ排出される。よって、例えば排気通路に設けられた、排気ガスを浄化する触媒を、第１所定温度以上に圧縮加熱された空気により暖機することができる。ここで、「第１所定温度」としては、例えば、触媒を暖機するのに必要な温度を設定すればよく、固定値であってもよいし、動作条件や動作環境に応じて可変である可変値でもよい。また、空気の温度は、厳密に第１所定温度と温度比較される必要はなく、基本的には、排気された空気の熱によって触媒の暖機を大なり小なり行える程度に温度が高ければ足りる趣旨である。従って、第１所定温度以上に圧縮加熱された空気によって、触媒の暖機速度を高めることができる、即ち、始動時の触媒の暖機を早期に完了することができる。更に、モータリング運転された気筒内で圧縮加熱された空気によって暖機されるので、排気ガスにより暖機する場合と比較して、大気中に有害なＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、ＮＯｘ（酸化窒素）等を殆ど排出することなく、触媒を暖機することができる。
【０００８】
尚、本発明に係る「内燃機関」は、典型的には、複数の気筒に分かれているが、一つの気筒からなっていてもよい。この場合には、モータリング運転としてのクランキング動作中に上述の如く、弁制御手段によって可変動弁機構を制御することによって、本発明に係る効果を得ることができる。
【０００９】
本発明の内燃機関の制御装置の一態様では、前記弁制御手段は、前記少なくとも一つの気筒におけるピストンが上死点付近に位置するタイミングで前記排気弁を開くように、前記可変動弁機構を制御する。
【００１０】
この態様によれば、ピストンが上死点付近に位置するまでに気筒内の空気が圧縮加熱された後に、排気弁が開かれるので、極めて効率的に高温の空気を排出させることができ、第１所定温度以上に十分に加熱された空気によって、触媒を暖機することができる。
【００１１】
本発明の内燃機関の制御装置の他の態様では、前記少なくとも一つの気筒内の圧力を取得する圧力取得手段を更に備え、前記弁制御手段は、前記取得された圧力が所定圧力以上となるタイミングで前記排気弁を開くように、前記可変動弁機構を制御する。
【００１２】
この態様によれば、気筒内に設けられた例えば圧力センサ等によって検知された気筒内の空気の圧力が所定圧力以上となった後に、排気弁が開かれるので、より一層確実に、圧縮加熱された空気によって触媒を暖機することができる。尚、圧力取得手段により「取得する」とは、狭義には、直接的に即ち圧力センサにより検出する或いは測定する場合の他に、広義には、圧力に関連する他の一又は複数のパラメータに基づいて、間接的に検出する、算出する、推定する、予測する、予想する、特定する等々の場合を含んでよい。
【００１３】
本発明の内燃機関の制御装置の他の態様では、前記弁制御手段は、前記排気弁を閉じてから前記吸気弁を開くように、且つ、前記少なくとも一つの気筒のピストンが下死点付近に位置するタイミングで前記吸気弁を閉じるように、前記可変動弁機構を制御する。
【００１４】
この態様によれば、吸気弁を介して連通状態とされた例えば吸気通路から、より多くの空気を吸気することができ、気筒内で効率よく空気を圧縮でき、これにより十分に圧縮加熱することができる。よって、触媒の暖機を一層促進することができる。
【００１５】
本発明の内燃機関の制御装置の他の態様では、前記弁制御手段は、前記排気弁を閉じる際の前記少なくとも一つの気筒内の圧力と前記吸気弁が閉じられた際の前記少なくとも一つの気筒内の圧力との圧力差が所定圧力差より小さくなるタイミングで前記排気弁を閉じるように、前記可変動弁機構を制御する。
【００１６】
この態様によれば、典型的には、圧縮された気筒内の圧力が、排気弁が開けられることにより、吸気弁が閉じられた際の圧力と同程度まで低下した時点で排気弁が閉じられるので、次に吸気弁が開けられた際に、気筒内の空気が吸気弁を介して連通状態とされた例えば吸気通路に流出することを抑制或いは防止できる。ここで、「所定圧力差」は、気筒内から例えば吸気通路等の吸気側への空気の流出が、殆ど或いは実践上完全に生じない圧力差として設定すればよい。
【００１７】
本発明の内燃機関の制御装置の他の態様では、前記排気ガスの排気温度を取得する排気温度取得手段を更に備え、前記弁制御手段は、前記排気温度取得手段によって取得された前記排気温度が、第２所定温度よりも低い場合には、前記吸気弁を閉じたままとするように前記可変動弁機構を制御する。
【００１８】
この態様によれば、第２所定温度よりも低い場合には、吸気弁を閉じたままとされるので、排気弁が開けられた際に、排気弁を介して連通状態とされた例えば排気通路から空気或いは他の気筒から排出された排気ガスが流入する。よって、排気側からの空気或いは排気ガスを再び圧縮加熱し排気することにより、吸気弁を介して２次空気を吸気することなく、触媒の暖機を促進することができる。更に、触媒の暖機のために排出することとなる有害な排気ガスの量を低減することができる。ここで、「第２所定温度」としては、例えば、触媒の暖機を促進するのに必要な温度を設定すればよい。尚、排気温度取得手段により「取得する」とは、狭義には、直接的に即ち温度センサにより検出する或いは測定する場合の他に、広義には、排気温度に関連する他の一又は複数のパラメータに基づいて、間接的に検出する、算出する、推定する、予測する、予想する、特定する等々の場合を含んでよい。
【００１９】
本発明の内燃機関の制御装置の他の態様では、前記排気ガスの排気温度を取得する排気温度取得手段を更に備え、前記弁制御手段は、前記排気温度取得手段によって取得された前記排気温度が低いほど、前記吸気弁と前記排気弁とが共に開くバルブオーバラップ量を増加させるように、前記可変動弁機構を制御する。
【００２０】
この態様によれば、バルブオーバラップ量を増加させることにより、排気温度の低い排気ガスを再び圧縮加熱し排気することにより、触媒の暖機を促進することができる。よって、触媒の暖機のために排出することとなる有害な排気ガスの量を低減することができる。尚、排気温度取得手段により「取得する」とは、狭義には、直接的に即ち温度センサにより検出する或いは測定する場合の他に、広義には、排気温度に関連する他の一又は複数のパラメータに基づいて、間接的に検出する、算出する、推定する、予測する、予想する、特定する等々の場合を含んでよい。
【００２１】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る制御装置について、図１から図５を参照して説明する。
【００２３】
先ず、本実施形態に係る制御装置及び該制御装置を搭載した車両の構成について、それらの基本動作と共に、図１及び図２を参照して説明する。ここに図１は、本実施形態に係る制御装置及び該制御装置を搭載した車両の要部を示すブロック図である。図２は、本実施形態に係る制御装置を備えたエンジンの構成を示す模式図である。
【００２４】
図１において、車両１は、エンジン２００、伝達機構２１、車輪２２及び制御装置１００を備えている。ここで、制御装置１００は、本発明に係る「内燃機関の制御装置」の一例であり、エンジン２００は、本発明に係る「内燃機関」の一例である。
【００２５】
車両１は、内燃機関であるエンジン２００を走行用の駆動源として搭載した車両として構成されている。エンジン２００と車輪２２とは、伝達機構２１を介して互いに接続されている。
【００２６】
エンジン２００は、４つの気筒２（即ち、気筒２ａ〜２ｄ）を有しており、いわゆる４気筒エンジンとして構成されている。
【００２７】
図２に示すように、各気筒２は、シリンダ２０１内において点火プラグ２０２により、空気と燃料（ガソリン）とが混合された混合気を爆発させると共に、爆発力に応じて生じるピストン２０３の往復運動を、コネクションロッド２０４を介してクランクシャフト２０５の回転運動に変換することが可能に構成されている。この回転運動が、図１を参照して上述した伝達機構２１を介して車輪２２に伝達されることにより、車両１の運動が可能となっている。
【００２８】
シリンダ２０１内における燃料の燃焼に際し、外部から吸入された空気（即ち、吸入空気）は吸気管２０６を通過し、本発明に係る「燃料噴射手段」の一例としてのインジェクタ２０７から噴射された燃料と混合されて混合気となる。インジェクタ２０７には、燃料が燃料タンク２２１（図１参照）から燃料ポンプ２２２（図１参照）によって供給されている。即ち、燃料ポンプ２２２は、燃料タンク２２１から燃料パイプ２２３（図１参照）を介して、燃料を吸い出し、燃料パイプ２２４（図１参照）を介して、燃料をインジェクタ２０７へと送り込むことが可能に構成されている。図２に示すようにインジェクタ２０７は、分岐後の吸気管２０６に気筒別に設けられており、これらにより気筒別の噴射量制御や失火制御が可能とされているが、各気筒内に設けられてもよい。
【００２９】
シリンダ２０１内部と吸気管２０６とは、吸気バルブ（或いは、「吸気弁」とも呼ぶ）２０８の開閉によって連通状態が制御されている。シリンダ２０１内部で燃焼した混合気は排気ガスとなり、開閉する排気バルブ（或いは、「排気弁」とも呼ぶ）２０９を通過して排気管２１０を介して排気される。
【００３０】
吸気バルブ２０８及び排気バルブ２０９は、可変動弁機構としての動弁装置１０によって、例えばバルブ開閉時期やバルブリフト量等の動弁特性を変更可能に構成されている。尚、可変動弁機構は、吸気バルブ２０８及び排気バルブ２０９のバルブ開閉時期を制御できるものであればよく、カムバイワイヤ、電磁駆動弁等を用いることができる。
【００３１】
再び図１に示すように、外部からの空気は、エアクリーナ２３１及び吸気管２３４を介して、各気筒２の吸気管２０６へ供給される。エアクリーナ２３１は、外部からの空気に含まれる異物を除去する、或いは空気を清浄するために設けられており、例えば、濾紙、合成繊維等のフィルターを含んで構成されている。吸気管２３４は、途中で４つに分岐して、４つの吸気管２０６（図２参照）に夫々接続されている。また、吸気管２３４の途中には、スロットル２３２及びエアフローメータ２３３が設けられている。スロットル２３２は、スロットル開度の大小を電子制御することにより、エアクリーナ２３１によって清浄された空気の量を制御可能に構成されている。エアフローメータ２３３は、吸気管２３４においてスロットル２３２の手前（即ち、スロットル２３２に対して気筒２とは反対側）に設けられており、吸入された空気の量を計測する。
【００３２】
図２に示すように、クランクシャフト２０５近傍には、クランクシャフト２０５の回転角（即ち、クランク角）を検出するクランクポジションセンサ２１８が設置されている。クランク角は、シリンダ２０１内部におけるピストン２０３の位置と相関するため、インジェクタ２０７から噴射される燃料の噴射タイミングは、係るクランク角に基づいて制御される構成となっている。また、制御装置１００は、クランクポジションセンサ２１８の出力値に基づいて、エンジン２００のエンジン回転数Ｎｅを算出することが可能に構成されている。
【００３３】
図１及び図２に示すように、各気筒２の排気管２１０からの排気ガスは、排気管２４１及び触媒２４３を介して外部へ排気される。排気管２４１は、各排気管２１０と接続されており、各排気管２１０からの排気ガスを集めて、触媒２４３へ送り込むように形成されている。
【００３４】
図２に示すように、触媒２４３は、排気管２１０に沿って排気口側へと下って前段の三元触媒装置２４３ａ及び後段の三元触媒装置２４３ｂとから構成されている。触媒２４３は、いわゆる三元触媒であり、排気ガス中のＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）及びＮＯｘ（酸化窒素）を低減する機能を有している。触媒２４３は、例えば、白金及びロジウムを含んでいる。排気管２４１の途中には、Ａ／Ｆセンサ２４２及び温度センサ２４４が設けられている。Ａ／Ｆセンサ２４２は、排気ガスの空燃比を検出することが可能であり、これにより吸気ガスの、即ち噴射される混合燃料と吸入空気とについての空燃比が検出可能となっている。温度センサ２４４は、排気ガスの排気温度を検出することが可能である。
【００３５】
尚、後述するように、本実施形態では特に、エンジン２００の始動直後には、４つの気筒２のうち１つの気筒２ａは、モータリング運転が行なわれ、圧縮加熱された空気が排気管２１０へ排気される。よって、通常のファイアリング運転が行なわれる気筒２ｂ〜２ｄから排気される排気ガスに加えて、この圧縮加熱された空気により触媒２４３を活性化するための暖機が行なわれる。
【００３６】
図１において、制御装置１００は、燃料噴射制御部１１０、弁制御部１２０、排気温度取得部１３０及び点火制御部１４０を備えており、エンジン２００の動作全体を制御する。これらは、好適には、周知の電子制御ユニット（Electronic Control Unit：ＥＣＵ）、中央処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）、制御プログラムを格納した読み出し専用メモリ（Read Only Memory：ＲＯＭ）、各種データを格納する随時書き込み読み出しメモリ（Random Access Memory：ＲＡＭ）等を中心とした論理演算回路として構成されている。更に、Ａ／Ｆセンサ２４２、温度センサ２４４等の各種センサからの入力信号を受ける入力ポート及び、スロットル２３２等の各種アクチュエータに制御信号を送る出力ポートに対して、図示しないバスを介して接続されている。
【００３７】
本発明の「燃料噴射制御手段」の一例としての燃料噴射制御部１１０は、インジェクタ２０７が噴射する燃料の噴射量や噴射タイミングを制御することが可能に構成されている。本実施形態では特に、エンジン２００の始動直後に、４つの気筒２のうち一つの気筒４ａにおける燃料の噴射を行わないように、インジェクタ２０７を制御するように構成されている。即ち、エンジン２００の始動直後は、気筒２ａでは、燃料の噴射が行われず、電動モータによって駆動されるモータリング運転が行われる。一方、気筒２ｂ〜２ｄでは、通常通り、燃料の噴射が行われ、シリンダ２０１内の爆発によって駆動されるファイアリング運転が行われる。
【００３８】
本発明に係る「弁制御手段」の一例としての弁制御部１２０は、動弁装置１０を制御することが可能に構成されている。即ち、弁制御部１２０は、吸気バルブ２０８及び排気バルブ２０９の例えばバルブ開閉時期やバルブリフト量等の動弁特性を変更することが可能に構成されている。更に、本実施形態では特に、気筒２ａ内で圧縮された空気の温度が、所定温度以上となるタイミングで排気バルブ２０９を開くことで排気ガスに代えて空気を触媒２４３に向けて排気するように、動弁装置１０を制御することが可能に構成されている。即ち、弁制御部１２０は、モータリング運転された気筒２ａ内の空気が圧縮加熱され所定温度以上となるまで、吸気バルブ２０８及び排気バルブ２０９を閉じるように制御された後に、排気バルブ２０９を開くように動弁装置１０を制御することが可能に構成されている。
【００３９】
本発明に係る「排気温度取得手段」の一例としての排気温度取得部１３０は、温度センサ２４４によって検出された排気温度を取得することが可能に構成されている。尚、排気温度取得部１３０は、排気温度に関連する他のパラメータ、例えばエンジン２００の始動開始後の時間やエンジン回転数Ｎｅ、外気温等に基づいて間接的に推定するようにしてもよい。
【００４０】
点火制御部１４０は、点火プラグ２０２による点火時期を制御することが可能に構成されている。更に、エンジン２００の運転状況に応じての失火制御等も可能である。
【００４１】
次に、本実施形態に係る制御装置の動作処理について、図１及び図２に加えて、図３から図５を参照して説明する。ここに図３は、本実施形態に係る制御装置の動作処理を示すフローチャートである。尚、図３では、触媒２４３の暖機を促進するためにモータリング運転及びファイアリング運転が切り換えられる気筒２ａの吸気バルブ２０８及び排気バルブ２０９の動弁特性を決定する動作処理を主として示している。
【００４２】
図３において、先ず、排気温度が排気温度取得部１３０によって読み込まれる（ステップＳ１１）。即ち、温度センサ２４４によって検出された排気管２４１内の排気温度が、排気温度取得部１３０によって取得される。取得された温度は、排気温度取得部１３０のメモリに記憶される。
【００４３】
次に、排気温度が目標温度よりも低いか否かが、制御装置１００によって判定される（ステップＳ１２）。ここで、目標温度は、触媒２４３の暖機に必要な温度が設定されている。尚、目標温度は、動作条件や動作環境に応じて可変としてもよい。
【００４４】
排気温度が目標温度以上である場合には（ステップＳ１２：ＮＯ）、即ち、エンジン２００の始動後であって、排気温度が目標温度に達する程度に時間が経過している場合には、気筒２ａは通常のファイアリング運転とされる（ステップＳ２０）。つまり、全ての気筒２がファイアリング運転をする通常制御とされる。一方、排気温度が目標温度よりも低い場合には（ステップＳ１２：ＮＯ）、即ち、エンジン２００の始動後であって、排気温度が目標温度に達する程度に時間が経過していない場合には、気筒２ａをモータリング運転とする制御が開始される（ステップＳ１３）。
【００４５】
次に、エンジン回転数Ｎｅが読み込まれる（ステップＳ１４）。即ち、クランクポジションセンサ２１８の出力値に基づいて、エンジン２００のエンジン回転数Ｎｅが、制御装置１００によって算出される。算出されたエンジン回転数Ｎｅは、制御装置１００のメモリに記憶される。
【００４６】
次に、気筒２ａの吸気バルブ２０８及び排気バルブ２０９を開閉するタイミング（即ち、バルブ開閉時期）が弁制御部１２０によって決定される（ステップＳ１５〜ステップＳ１８）。即ち、先ず、気筒２ａの排気バルブ２０９を開くタイミング（即ち、排気弁開タイミング）が弁制御部１２０によって決定される（ステップＳ１５）。続いて、気筒２ａの排気バルブ２０９を閉じるタイミング（即ち、排気弁閉タイミング）が弁制御部１２０によって決定される（ステップＳ１６）。続いて、気筒２ａの吸気バルブ２０８を開くタイミング（即ち、吸気弁開タイミング）が弁制御部１２０によって決定される（ステップＳ１７）。続いて、気筒２ａの吸気バルブ２０８を閉じるタイミング（即ち、吸気弁閉タイミング）が弁制御部１２０によって決定される（ステップＳ１８）。
【００４７】
ここで、バルブ開閉時期の決定に係る動作処理について、図４を参照して説明する。ここに図４は、モータリング運転する気筒のバルブ開閉時期とエンジン回転数との関係を示すグラフである。
【００４８】
先ず、図４の直線ＥＸＯＰＥＮ１に示すように、排気弁開タイミングは、エンジン回転数Ｎｅにかかわらず、気筒２ａにおけるピストン２０３が上死点ＴＤＣ付近に位置するタイミングに決定される（ステップＳ１５）。尚、排気弁開タイミングは、気筒２ａにおけるピストン２０３が上死点ＴＤＣ付近に位置するタイミングであれば、エンジン回転数Ｎｅに応じて可変とするようにしてもよい。
【００４９】
次に、図４の直線ＥＸＣＬＯＳＥ１に示すように、排気弁閉タイミングは、排気弁開タイミング（図４中、直線ＥＸＯＰＥＮ１参照）より、気筒２ａにおけるピストン２０３が下死点ＢＤＣに近い位置となるタイミングに決定される（ステップＳ１６）。排気弁閉タイミングは、エンジン回転数Ｎｅに比例して、より下死点ＢＤＣに近い位置となるタイミングに決定される。
【００５０】
次に、図４の直線ＩＮＯＰＥＮ１に示すように、吸気弁開タイミングは、排気弁閉タイミング（図４中、直線ＥＸＣＬＯＳＥ１参照）より、気筒２ａにおけるピストン２０３が下死点ＢＤＣに近い位置となるタイミングに決定される（ステップＳ１７）。吸気弁開タイミングは、排気弁閉タイミングと同様に、エンジン回転数Ｎｅに比例して、より下死点ＢＤＣに近い位置となるタイミングに決定される。
【００５１】
次に、吸気弁閉タイミングは、吸気弁開タイミング（図４中、直線ＩＮＯＰＥＮ１参照）より、気筒２ａにおけるピストン２０３が下死点ＢＤＣに近い位置となるタイミングに決定される（ステップＳ１８）。即ち、吸気弁閉タイミングは、通常のファイアリング運転がされている気筒（即ち、ファイアリング気筒）と同様のタイミング、つまり、ピストン２０３が下死点ＢＤＣ付近に位置するタイミングに決定される。
【００５２】
再び図３において、気筒２ａのバルブ開閉時期の決定に係る動作処理（ステップＳ１５〜ステップＳ１８）の後に、気筒２ａのモータリング制御が行われる（ステップＳ１９）。この際、決定されたバルブ開閉時期に基づいて、弁制御部１２０によって動弁装置１０を介して吸気弁２０８及び排気弁２０９が制御される。尚、このとき、他の気筒２ｂ〜２ｄは、ファイアリング運転とされている。
【００５３】
次に、再び、排気温度が読み込まれ（ステップＳ１１）、続いて排気温度が目標温度よりも低いか否かが制御装置１００によって判定される（ステップＳ１２）。即ち、上述したステップＳ１３からステップＳ１９までに係る一連の動作処理は、排気温度が目標温度以上となるまで繰り返される。
【００５４】
次に、モータリング運転が行われる気筒による触媒の暖機について、図２に加えて、図５を参照して説明する。ここに図５は、バルブ開閉時期とバルブリフト量との関係を示す説明図であり、図５（ａ）はモータリング気筒について、図５（ｂ）はファイアリング気筒について夫々示している。
【００５５】
図３を参照して上述したように、本実施形態では特に、エンジン２００の始動直後に、排気温度が目標温度よりも低い場合には（ステップＳ１２）、気筒２ａにおける燃料の噴射を行わないように、燃料噴射制御部１１０によってインジェクタ２０７が制御される。即ち、４つの気筒２のうち気筒２ａは、燃料の噴射が行われず、電動モータによって駆動されるモータリング運転が行われる。一方、気筒２ｂ〜２ｃは、上述したようにインジェクタ２０７による通常の燃料の噴射が行われ、気筒２ｂ〜２ｃ内の爆発によって駆動されるファイアリング運転が行なわれる。この際、気筒２ａの吸気バルブ２０８及び排気バルブ２０９は、図３及び図４を参照して上述したバルブ開閉時期となるように、弁制御部１２０によって動弁装置１０を介して制御される。
【００５６】
即ち、図５（ａ）に示すように、弁制御部１２０によって、気筒２ａ内で圧縮された空気の温度が、所定温度以上となるタイミングｔ１に排気バルブが開くように制御される。つまり、図５（ｂ）に示すようなファイアリング運転が行われている気筒２ｂ〜２ｄの吸気バルブ２０８及び排気バルブ２０９の動弁特性とは異なり、図５（ａ）に示すように、弁制御部１２０によって、モータリング運転された気筒２ａ内の空気が圧縮加熱され所定温度以上となるまで、吸気バルブ２０８及び排気バルブ２０９を閉じるように制御された後に、排気バルブ２０９を開くように動弁装置１０が制御される。排気バルブ２０９が開かれると、モータリング運転された気筒２ａ内の所定温度以上となった空気は、シリンダ２１０と排気バルブ２０９を介して連通状態となった排気管２１０へ排出される。よって、排気管２１０に沿って排気口側に設けられた触媒２４３を、所定温度以上に圧縮加熱された空気により暖機することができる。ここで、所定温度は、触媒を暖機するのに必要な温度が設定されている。言い換えれば、触媒２４３を暖機するのに必要な温度になる程度に圧縮可能な位置にピストン２０３が位置するタイミングで排気バルブ２０９が開かれるように排気弁開タイミングが決定されている。従って、所定温度以上に圧縮加熱された空気によって、触媒２４３の暖機速度を高めることができる、即ち、始動時の触媒２４３の暖機を早期に完了することができる。更に、モータリング運転された気筒２ａ内で圧縮加熱された空気によって暖機されるので、排気ガスにより暖機する場合と比較して、大気中に有害なＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、ＮＯｘ（酸化窒素）等を殆ど排出することなく、触媒２４３を暖機することができる。
【００５７】
尚、図５（ｂ）に示すように、ファイアリング運転が行われている気筒２ｂ〜２ｄでは、吸気バルブ２０８及び排気バルブ２０９は通常の制御が行われている。即ち、気筒２ｂ〜２ｄは、通常の４サイクルエンジンとして、ピストン２０３の２往復の動きによって吸気、圧縮、膨張、排気の各工程を行うように、吸気バルブ２０８及び排気バルブ２０９が制御される。より具体的には、図５（ｂ）において、吸気バルブ２０８は、ピストン２０３が吸気行程の上死点ＴＤＣ（図５（ｂ）中、「吸気ＴＤＣ」と示す）付近に位置するタイミングから開かれ、次の下死点ＢＤＣ付近に位置するタイミングで閉じるように制御される。この際、排気バルブ２０９は閉じられたままであり、シリンダ２０１内には、吸気管２０６から混合気が吸気される。続いて、ピストン２０３が、次の上死点、即ち圧縮工程の上死点ＴＤＣ（図５（ｂ）中、「圧縮ＴＤＣ」と示す）の次の下死点ＢＤＣ付近に位置するタイミングまでは、吸気バルブ２０８及び排気バルブ２０９はいずれも閉じたままとなるように制御される。この際、ピストン２０３が圧縮ＴＤＣ付近に位置するタイミングにおいて、点火プラグ２０２によりシリンダ２０１内の混合気が爆発される。排気バルブ２０９は、ピストン２０３が圧縮行程の上死点ＴＤＣの次の下死点ＢＤＣ付近に位置するタイミングから開かれ、吸気行程の上死点ＴＤＣ付近に位置するタイミングに閉じるように制御される。この際、吸気バルブ２０８は閉じられたままであり、シリンダ２０１内の排気ガスは、排気管２１０へ排気される。
【００５８】
図５（ａ）に示すように、本実施形態では特に、気筒２ａにおけるピストン２０３が上死点ＴＤＣ付近に位置するタイミングｔ１に排気バルブ２０９を開くように、動弁装置１０が弁制御部１２０によって制御される。よって、ピストン２０３が上死点ＴＤＣ付近に位置するまでに気筒２ａ内の空気が圧縮加熱された後に、排気バルブ２０９が開かれるので、極めて効率的に高温の空気を排出させることができる。所定温度以上に十分に加熱された空気によって、触媒２４３を暖機することができる。
【００５９】
図５（ａ）に示すように、本実施形態では特に、排気バルブ２０９を閉じたタイミングｔ２の直後に吸気バルブ２０８を開くように、且つ、気筒２ａのピストン２０３が下死点ＢＤＣ付近に位置するタイミングｔ３に吸気バルブ２０８を閉じるように、動弁装置１０が弁制御部１２０によって制御される。よって、吸気バルブ２０８を介して連通状態とされた吸気管２０６から、より多くの空気を吸気することができ、気筒２ａ内で効率よく空気を圧縮でき、これにより十分に圧縮加熱することができる。よって、触媒２４３の暖機を一層促進することができる。
【００６０】
気筒２ａにおける、上述したバルブ開閉時期での制御は、図４を参照して上述したように、排気温度が目標温度以上となるまで繰り返される。
【００６１】
尚、本実施形態では、エンジンの始動直後に、４つの気筒２のうち１つの気筒２ａにおいて圧縮加熱された空気を排気しているが、２つ又はそれ以上の気筒２において圧縮加熱された空気を排気してもよい。
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る制御装置について、図６を参照して説明する。ここに図６は、第２実施形態における図５と同趣旨の説明図である。尚、図６において、図５に示した第１実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。
【００６２】
本実施形態では特に、弁制御部１２０は、図６に示す如く、モータリング運転が行われている気筒２ａの吸気バルブ２０８及び排気バルブ２０９を開閉するように動弁装置１０を制御する。
【００６３】
即ち、図６（ａ）に示すように、排気温度取得部１３０によって取得された排気温度が、目標温度よりも低い場合には（ステップＳ１２：ＹＥＳ、図３参照）、弁制御部１２０は、気筒２ａの吸気バルブ２０８を閉じたままとするように動弁装置１０を制御する。つまり、図６（ｂ）に示すようなファイアリング運転が行われている気筒２ｂ〜２ｄの吸気バルブ２０８及び排気バルブ２０９の動弁特性とは異なり、図６（ａ）に示すように、弁制御部１２０によって、モータリング運転された気筒２ａ内の空気が圧縮加熱され所定温度以上となるタイミングｔ５まで、吸気バルブ２０８及び排気バルブ２０９を閉じるように制御された後に、吸気バルブ２０８は閉じたままで、排気バルブ２０９を開くように動弁装置１０が制御される。開かれた排気バルブ２０９は、ピストン２０３が下死点ＢＤＣ付近に位置するタイミングｔ７まで開かれているように、弁制御部１２０によって動弁装置１０が制御される。上述したように、排気温度が目標温度よりも低い場合には、気筒２ａの吸気バルブ２０８は閉じたままとされるので、ピストン２０３が上死点ＴＤＣ付近に位置するタイミングｔ５に排気バルブ２０９が開けられると、先ず、ピストン２０３がタイミングｔ５から下死点ＢＤＣ方向に移動されたタイミングｔ６まで（即ち、期間Ｔ１中）は、気筒２ａ内で圧縮加熱され所定温度以上となった空気は、シリンダ２０１と排気バルブ２０９を介して連通状態となった排気管２１０へ排出される。よって、排気管２１０に沿って排気口側に設けられた触媒２４３を、所定温度以上に圧縮加熱された空気により暖機することができる。続いて、気筒２ａ内の圧縮加熱された空気が排気管２１０へ排出されることにより、気筒２ａ内の圧力が排気管２１０内の空気或いは気筒２ｂ〜２ｄから排気された排気ガスの圧力以下となったタイミングｔ６からピストン２０３が下死点ＢＤＣ付近に位置するタイミングｔ７まで（即ち、期間Ｔ２中）は、排気バルブ２０９を介して連通状態とされた排気管２１０から空気或いは気筒２ｂ〜２ｄから排出された排気ガスが流入する。よって、排気側からの空気或いは排気ガスを再び圧縮加熱し排気することにより、吸気バルブ２０８を介して２次空気を吸気することなく、触媒２４３の暖機を促進することができる。更に、触媒２４３の暖機のために排出することとなる有害な排気ガスの量を低減することができる。
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係る制御装置について、図７及び図８を参照して説明する。ここに図７は、第３実施形態における図４と同趣旨のグラフである。図８は、第３実施形態における図５と同趣旨の説明図である。尚、図７及び図８において、図４及び図５に示した第１実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。
【００６４】
本実施形態では特に、図３を参照して上述した気筒２ａのバルブ開閉時期が弁制御部１２０によって決定される動作処理において（ステップＳ１５〜ステップＳ１８）、図７に示す如くバルブ開閉時期が弁制御部１２０によって決定される。これにより、弁制御部１２０は、図８に示す如く、モータリング運転が行われている気筒２ａの吸気バルブ２０８及び排気バルブ２０９を開閉するように動弁装置１０を制御する。
【００６５】
即ち、気筒２ａのバルブ開閉時期の決定に係る動作処理において（ステップＳ１５〜ステップＳ１８）、先ず、図７の直線ＥＸＯＰＥＮ３に示すように、排気弁開タイミングは、エンジン回転数Ｎｅにかかわらず、気筒２ａにおけるピストン２０３が上死点ＴＤＣ付近に位置するタイミングに決定される（ステップＳ１５）。尚、排気弁開タイミングは、気筒２ａにおけるピストン２０３が上死点ＴＤＣ付近に位置するタイミングであれば、エンジン回転数Ｎｅに応じて可変とするようにしてもよい。
【００６６】
次に、図７の直線ＥＸＣＬＯＳＥ３に示すように、排気弁閉タイミングは、排気弁開タイミング（図７中、直線ＥＸＯＰＥＮ３参照）より、気筒２ａにおけるピストン２０３が下死点ＢＤＣに近い位置となるタイミングに決定される（ステップＳ１６）。排気弁閉タイミングは、エンジン回転数Ｎｅに比例して、より上死点ＴＤＣに近い位置となるタイミングに決定される。
【００６７】
次に、図７の直線ＩＮＯＰＥＮ３に示すように、吸気弁開タイミングは、排気弁開タイミング（図７中、直線ＥＸＯＰＥＮ３参照）よりピストン２０３が下死点ＢＤＣに近く、且つ、排気閉タイミング（図７中、直線ＥＸＣＬＯＳＥ３参照）よりピストン２０３が上死点ＴＤＣに近い位置となるタイミングに決定される（ステップＳ１７）。即ち、吸気弁開タイミングは、排気弁開タイミングと排気閉タイミングとの間に決定される。吸気弁開タイミングは、排気弁開タイミングと排気閉タイミングとの間で、後述するように、排気温度に応じて可変となっている。尚、吸気弁開タイミングは、排気弁開タイミングと排気閉タイミングとの間であれば、エンジン回転数Ｎｅに応じて可変とするようにしてもよい。
【００６８】
次に、吸気弁閉タイミングは、排気弁閉タイミング（図７中、直線ＥＸＣＬＯＳＥ３参照）より、気筒２ａにおけるピストン２０３が下死点ＢＤＣに近い位置となるタイミングに決定される（ステップＳ１８）。即ち、吸気弁閉タイミングは、通常のファイアリング気筒と同様のタイミング、つまり、ピストン２０３が下死点ＢＤＣ付近に位置するタイミングに決定される。尚、吸気弁閉タイミングは、気筒２ａにおけるピストン２０３が下死点ＢＤＣ付近に位置するタイミングであれば、エンジン回転数Ｎｅに応じて可変とするようにしてもよい。
【００６９】
図８において、弁制御部１２０は、上述のように決定されたバルブ開閉タイミングで、モータリング運転が行われている気筒２ａの吸気バルブ２０８及び排気バルブ２０９を開閉するように動弁装置１０を制御する。
【００７０】
即ち、図８（ａ）に示すように、弁制御部１２０によって、気筒２ａ内で圧縮された空気の温度が、所定温度以上となるタイミングｔ８で排気バルブ２０９を開くように制御される。つまり、図８（ｂ）に示すようなファイアリング運転が行われている気筒２ｂ〜２ｄの吸気バルブ２０８及び排気バルブ２０９の動弁特性とは異なり、図８（ａ）に示すように、弁制御部１２０によって、モータリング運転された気筒２ａ内の空気が圧縮加熱され所定温度以上となるタイミングｔ８まで、吸気バルブ２０８及び排気バルブ２０９を閉じるように制御された後に、吸気バルブ２０８を閉じたままで、排気バルブ２０９を開くように動弁装置１０が制御される。開かれた排気バルブ２０９は、ピストン２０３が次の下死点ＢＤＣに位置するタイミングよりも前のタイミングｔ１１に閉じるように、弁制御部１２０によって動弁装置１０が制御される。一方、吸気バルブ２０８は、タイミングｔ８とタイミングｔ１１との間のタイミングｔ１０に開くように、且つ、ピストン２０３が次の下死点ＢＤＣ付近に位置するタイミングｔ１２に閉じるように、弁制御部１２０によって動弁装置１０が制御される。
【００７１】
上述したように、排気温度が目標温度よりも低い場合には、気筒２ａの吸気バルブ２０８は閉じたままとされるので、ピストン２０３が上死点ＴＤＣ付近に位置するタイミングｔ８に排気バルブ２０９が開けられると、先ず、ピストン２０３がタイミングｔ８から下死点ＢＤＣ方向に移動されたタイミングｔ９まで（即ち、期間Ｔ３中）は、気筒２ａ内で圧縮加熱され所定温度以上となった空気は、シリンダ２１０と排気バルブ２０９を介して連通状態となった排気管２１０へ排出される。よって、排気管２１０に沿って排気口側に設けられた触媒２４３を、所定温度以上に圧縮加熱された空気により暖機することができる。続いて、気筒２ａ内の圧縮加熱された空気が排気管２１０へ排出されることにより、気筒２ａ内の圧力が排気管２１０内の空気或いは気筒２ｂ〜２ｄから排気された排気ガスの圧力以下となったタイミングｔ９から吸気バルブ２０８が開かれるタイミングｔ１０まで（即ち、期間Ｔ４中）は、排気バルブ２０９を介して連通状態とされた排気管２１０から空気或いは気筒２ｂ〜２ｄから排出された排気ガスが流入する。続いて、吸気バルブ２０８が開かれたタイミングｔ１０から排気バルブ２０９が閉じられるタイミングｔ１１まで（即ち、期間Ｔ５中）は、排気管２１０からの空気或いは排気ガスの流入に加えて、吸気管２０６から空気が吸気される。続いて、排気バルブ２０９が閉じられたタイミングｔ１１から吸気バルブが閉じられるタイミングｔ１２まで（即ち、期間Ｔ６中）は、排気管２１０からの空気或いは排気ガスの流入はなく、吸気管２０６から空気が吸気される。よって、期間Ｔ４及び期間Ｔ５において、排気側からの空気或いは排気ガスを再び圧縮加熱し排気することにより、触媒２４３の暖機を促進することができる。このように排気ガスを再び圧縮加熱し排気することにより、効率的に触媒２４３を暖機することができるので、触媒２４３の暖機のために排出することとなる有害な排気ガスの量を低減することができる。更に、期間Ｔ５及び期間Ｔ６において、吸気バルブ２０８を開くことで、吸気管２０６からより多くの空気を吸気することができ、気筒２ａ内で効率よく空気を圧縮でき、これにより十分に圧縮加熱することができる。よって、触媒２４３の暖機を一層促進することができる。
【００７２】
更に、本実施形態では特に、弁制御部１２０は、排気温度取得部１３０によって取得された排気温度が低いほど、吸気バルブ２０８と排気バルブ２０９とが共に開くバルブオーバラップ量を増加させるように、動弁装置１０を制御する。即ち、図８（ａ）において、気筒２ａのバルブ開閉時期は、排気温度が低いほど、期間Ｔ５が長くなるように、弁制御部１２０によって決定される。よって、排気温度が低いほど、より多くの排気ガスを再び圧縮加熱し排気することにより、一層効率的に触媒の暖機を促進することができる。従って、触媒の暖機のために排出することとなる有害な排気ガスの量を一層確実に低減することができる。
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態に係る制御装置について、図９から図１１を参照して説明する。
【００７３】
先ず、本実施形態に係る制御装置の構成について、図９を参照して説明する。ここに図９は、第４実施形態における図２と同趣旨の模式図である。尚、図９において、図２に示した第１実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。
【００７４】
図９において、本実施形態に係る気筒２には、圧力センサ２１１が設けられている点で、第１実施形態に係る気筒と異なる。更に、本実施形態に係る制御装置１００は、圧力取得部１５０を備えている点で、第１実施形態に係る制御装置と異なる。本実施形態に係る制御装置１００のその他の構成は第１実施形態に係る制御装置と概ね同様である。
【００７５】
図９において、圧力センサ２１１は、気筒２のシリンダ２０１内に設けられ、シリンダ２０１内の圧力（即ち、筒内圧）を検出することが可能である。尚、圧力センサ２１１は、少なくともモータリング運転をさせる気筒である気筒２ａに設けられていればよく、気筒２ｂ〜２ｄには設けられていなくてもよい。
【００７６】
本発明の「圧力取得手段」の一例としての圧力取得部１５０は、圧力センサ２１１によって検出された筒内圧を取得することが可能に構成されている。尚、圧力取得部１５０は、筒内圧に関連する他のパラメータ、例えばクランク角、吸入空気量、気筒内の温度等に基づいて間接的に推定するようにしてもよい。
【００７７】
次に、モータリング運転が行われる気筒による触媒の暖機について、図５に加えて、図１０及び図１１を参照して説明する。ここに図１０は、排気バルブの開閉に係る動作処理を示すフローチャートである。図１１は、エンジンの負荷、回転数及び目標圧力の関係を示すグラフである。
【００７８】
図１０に示すように、本実施形態に係る弁制御部１２０は、排気バルブ２０９の開閉に係る動弁装置１０の制御を、筒内圧に基づいて行う（ステップＳ４１〜ステップＳ４６）点で第１実施形態に係る弁制御部と異なる。その他の点では、本実施形態に係る弁制御部１２０の吸気バルブ２０８及び排気バルブ２０９の開閉に係る動弁装置１０の制御は、図５を参照して上述した第１実施形態に係る弁制御部による制御と概ね同様である。
【００７９】
図１０に示すように、排気バルブ（即ち、排気弁）２０９を開くように動弁装置１０が弁制御部１２０によって制御される前において、先ず、気筒２ａの筒内圧が読み込まれる（ステップＳ４１）。即ち、圧力センサ２１１によって検出された筒内圧が圧力取得部１５０によって取得される。取得された筒内圧は、圧力取得部１５０のメモリに記憶される。
【００８０】
次に、筒内圧が目標圧力Ｐ１よりも大きいか否かが判定される（ステップＳ４２）。即ち、圧力取得部１５０によって取得された筒内圧が、目標圧力Ｐ１よりも大きいか否かが、制御装置１００によって判定される。
【００８１】
ここで、目標圧力Ｐ１は、シリンダ２０１内の空気が、触媒２４３の暖機することができる程度に圧縮加熱される圧力に設定されている。即ち、大気圧に比較的近い排気ポート或いは排気管２１０内の圧力よりも十分に高い圧力に設定される。更に、図１１に示すように、エンジン２００の負荷及びエンジン回転数Ｎｅが大きいほど、目標圧力Ｐ１は大きく或いは高くなるように設定されている。
【００８２】
筒内圧が目標圧力Ｐ１以下である場合には（ステップＳ４２：ＮＯ）、再び気筒２ａの筒内圧が読み込まれる（ステップＳ４１）。一方、筒内圧が目標圧力Ｐ１より大きい場合には（ステップＳ４２：ＹＥＳ）、排気バルブ２０９が開かれる（ステップＳ４３）。即ち、ステップＳ４１からステップＳ４３に係る一連の動作処理によって、気筒２ａの空気が圧縮されて筒内圧が目標圧力Ｐ１よりも大きくなるまで、排気バルブ２０９は閉じたままとされ、気筒２ａの空気が圧縮されて筒内圧が目標圧力Ｐ１よりも大きくなったタイミングで排気バルブ２０９が開かれる。よって、排気バルブ２０９が開かれた際に、気筒２ａのシリンダ２０１内の圧縮加熱された空気を排気管２１０へ確実に流出させることができる。即ち、排気管２１０から気筒２ａのシリンダ２０１内へ空気或いは排気ガスが流入することを抑制することができる。従って、気筒２ａのシリンダ２０１内の圧縮加熱された空気によって、触媒２４３の暖機を確実に促進することができる。
【００８３】
再び図１０において、排気バルブ２０９が開かれた後には、ステップＳ４１に係る動作処理と同様に、気筒２ａの筒内圧が読み込まれる（ステップＳ４４）。
【００８４】
次に、筒内圧が目標圧力Ｐ２よりも小さいか否かが判定される（ステップＳ４５）。即ち、圧力取得部１５０によって取得された筒内圧が、目標圧力Ｐ２よりも小さいか否かが、制御装置１００によって判定される。ここで、目標圧力Ｐ２は、排気ポート或いは排気管２１０内の圧力が設定されている。更に、図１１に示すように、目標圧力Ｐ１と同様に、エンジン２００の負荷及びエンジン回転数Ｎｅが大きいほど、目標圧力Ｐ２は大きく或いは高くなるように設定されている。尚、目標圧力Ｐ２は、例えば大気圧に設定してもよい。筒内圧が目標圧力Ｐ２以上である場合には（ステップＳ４５：ＮＯ）、再び気筒２ａの筒内圧が読み込まれる（ステップＳ４４）。一方、筒内圧が目標圧力Ｐ２より小さい場合には（ステップＳ４５：ＹＥＳ）、排気バルブ２０９が閉じられる（ステップＳ４６）。即ち、ステップＳ４４からステップＳ４６に係る一連の動作処理によって、気筒２ａの空気が排気管２１０へ排出されると共にピストン２０３の動作により膨張されて筒内圧が目標圧力Ｐ２よりも小さくなるまで、排気バルブ２０９は開いたままとされ、気筒２ａの筒内圧が目標圧力Ｐ２よりも小さくなったタイミングで排気バルブ２０９が閉じられる。よって、気筒２ａのシリンダ２０１内の圧縮加熱された空気を排気管２１０へ効率よく流出させることができる。従って、気筒２ａのシリンダ２０１内の圧縮加熱された空気によって、触媒２４３を効率よく暖機することができる。
【００８５】
本実施形態では特に、図１１を参照して上述したように、エンジン２００の負荷及びエンジン回転数Ｎｅが大きいほど、目標圧力Ｐ２は大きく或いは高くなるように設定されているので、エンジン２００の負荷及びエンジン回転数Ｎｅが大きく排気管２１０内の圧力が比較的高くなったとしても、排気管２１０からシリンダ２０１内へ空気或いは排気ガスが流入することを抑制或いは防止し、気筒２ａのシリンダ２０１内の圧縮加熱された空気を排気管２１０へ確実に流出させることができる。
【００８６】
加えて、筒内圧が目標圧力Ｐ２よりも小さくなった後に、排気バルブ２０９が閉じられるので、次に吸気バルブ２０８が開かれた際（即ち、図５における排気バルブ２０９が閉じられるタイミングｔ２の直後）に、気筒２ａのシリンダ２０１内へ吸気管２０７から空気をシリンダ２０１へ確実に吸気させることができる。即ち、気筒２ａのシリンダ２０１から吸気管２０７へ空気の流出を抑制或いは防止することができる。よって、シリンダ２０１内で効率よく空気を圧縮でき、触媒２４３の暖機を一層効率よく促進することができる。
【００８７】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う内燃機関の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】第１実施形態に係る制御装置及び該制御装置を搭載した車両の要部を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係る制御装置を備えたエンジンの構成を示す模式図である。
【図３】第１実施形態に係る制御装置の動作処理を示すフローチャートである。
【図４】モータリング運転する気筒のバルブ開閉時期とエンジン回転数との関係を示すグラフである。
【図５】バルブ開閉時期とバルブリフト量との関係を示す説明図である。
【図６】第２実施形態における図５と同趣旨の説明図である。
【図７】第３実施形態における図４と同趣旨のグラフである。
【図８】第３実施形態における図５と同趣旨の説明図である。
【図９】第４実施形態における図２と同趣旨の模式図である。
【図１０】排気バルブの開閉に係る動作処理を示すフローチャートである。
【図１１】エンジンの負荷、回転数及び目標圧力の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８９】
２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ…気筒、１０…動弁装置、１００…制御装置、１１０…燃料噴射制御部、１２０…弁制御部、１３０…排気温度取得部、１４０…点火制御部、２００…エンジン、２０１…シリンダ、２０２…点火プラグ、２０３…ピストン、２０６…吸気管、２０７…インジェクタ、２０８…吸気バルブ、２０９…排気バルブ、２１０…排気管、２４３…触媒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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